《电机与电气控制技术》课程整体设计.docx

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1、铜川职业技术学院电机与电气控制技术课程整体设计管理信息课程名称： 电机与电气控制技术课程代码：制定人：雷睿合作人：修订人：批准人：版次：时间：课程性质学时：56 学时授课对象：高职一年级电气自动化技术学生性质：专业基础课先修课：电工电子、物理后续课：变频器应用技术、供配电技术、 PLC 应用技术11课程设计1、课程目标设计总体目标：本课程为机电一体化专业的一门重要专业必修课。通过学习直流电机、三相交流异步电动机的相关知识，能够进行常用低压电器的基本知识及选用，学会电动机常用控制线路的设计、安装与调试，常用机床控制线路的故障诊断等。能力目标：（ 1）能够根据控制要求，选择合理的元器件。（ 2）能

2、够根据控制要求，设计电气控制线路。（ 3）能够根据图纸进行安装调试电气线路。（ 4）能够在调试电气线路过程中，对故障进行排除。（ 5）能够根据电动机的启动、制动、调速要求，设计合理的线路。知识目标：（ 1）掌握电动机的结构、机械特性及各种运行状态。（ 2）熟悉各种调速方式的基本原理、特点及特性。（ 3）掌握电机的选择、维修及使用注意事项。（ 4）掌握常用低压电器的结构、工作原理、使用方法、参数的选定、故障诊断与排除。（ 5）熟悉基本电气控制电路的原理、组装与调试、故障诊断与排除。（ 6）了解PLC 实现电气控制线路的原理。（ 7）掌握电机与电气控制的基本实验方法。素质拓展目标：（ 1 ）对从事

3、电气方面的工作，充满热情，喜欢这个行业。（ 2 ）养成认真仔细的工作作风，养成安全用电的习惯。（ 3）有较强的求知欲，乐于、善于使用所学电气控制技术解决生产实际问题。具有克服困难的信心和决心，从战胜困难、实现目标、完善成果中体验喜悦。（ 4）具有实事求是严谨的科学态度，乐于通过控制线路的设计来验证自己的方案是否可行。（ 5） 在工作实践中，有与他人合作的团队精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。2、课程内容设计：序号项目名称子项目名称学时1X62型卧式铳床电气控制线路的设计与安装（课内项目）主电动机的启停控制4工作台运动控制6主轴变速冲动控制24铳床电气控制电路的安装

4、与常见故障分析122CM6132型卧式车床电气控制线路的设计与安装（课外项目）冷却泵电动机的控制课外主轴电动机正反向旋转控制课外主轴电动机的变速控制课外主轴电动机的停机制动控制课外具体实例:课内项目和课外项目并行完成：1、课内项目：X62型卧式铳床电气控制线路设计与安装（教师与学生一起共同完成）：涉及电气原理图的绘制、控制要求分析，电气元器件的选择、电动机的连接、自锁、正反转、顺序控制线路、Y-降压启动线路等的实现、常见故障的排除等。2、课外项目CM6132型卧式车床电气控制线路的设计与安装（教师指导学生独立完成）：涉及电气原理图的绘制、电气元器件的选择、保护环节的设计、各种线路的选择、常见电

5、气控制线路的安装与调试3、能力训练项目设计:编 号能力 训练 项目 名称能力训练次 级目标拟实现的能力目标相关支撑知识训练方式手段及步 骤结果（可展示）1X621-1主电动机1、能够根据电动机的1、三相交流异步教师作为企业中的1、电气原理Wffi 卧 式的启停控制功率选择合适的定子绕组的连接方法2、能够合理安装空气电动机的结构2、三相交流异步 电动机的工作原理3、空气断路器的技术工程师，学生 模拟企业中的技术 员，工程师下达任务：现有T? X62W图2、电气控制线路的接线铳断路器结构及工作原理型万能铳床，现在床3、能够进行启停线路4、电气线路图的需要设计它的主电电 气的安装与调试一般绘制方法。

6、动机的启停控制线 路。线1-2工作台运1、能够根据控制要求1、自锁控制线路教师作为企业中的1、电气原理图动控制选择合适的兀器件的工作原理技术工程师，学生路 的 安 装 试2、能够根据控制要求 绘制电气控制线路图3、能够根据电气控制 线路图进行线路的安 装调试2、自锁的实现方 法3、互锁的实现方 法4、三相交流异步 电动机的正反转实 现方法5、三相交流异步 电动机的正反转线 路设计（接触器互 锁和双重互锁）6、按钮、接触器、 热继电器、熔断器 的结构、工作原理 及连接方法模拟企业中的技术 员，工程师提出控 制要求：铳床的工 作台是装在回转台 的导轨上，可作垂 直于轴线方向的移 动，纵向移动，即

7、左右移动。现要求 去设计工作台的控 制线路并对线路进 行安装调试。2、电气控制线路的接线1-3主轴变速冲动控制1、能够根据控制要求 选择合适的元器件2、能够根据控制要求 绘制电气控制线路图3、能够根据电气控制 线路图进行线路的安 装调试1、行程开关的结 构、工作原理及电 气符号2、顺序控制线路 的设计3、Y-降压启动 控制线路的设计4、三相交流异步 电动机的制动及方法教师作为企业中的 技术工程师，学生 模拟企业中的技术 员，工程师提出控 制要求：主轴变速 时，首先将主轴变 速手柄微微压卜， 使它从第一道槽内 拔出，然后拉向第 二道槽，当落入第 二道槽内后，旋转 主轴变速盘，选好 速度，然后将手

8、柄 以较快的速度推回 原位。若推不上去， 再一次拉回来，推 过去，直至手柄推 回原位，至此变速 操作完成。1、电气原理图2、电气控制线 路的接线1-4铳床电气 控制电路的 安装与常见 故障分析1、能够根据常见的故 障现象选择合适的排 除方法2、能够逐步去排除故 障1、互锁和自锁的 实现2、线路的故障排 除教师作为企业中的 技术工程师，学生 模拟企业中的技术 员，现有一台卧式 铳床，不能正常工 作，故障现象：1、 工作台各个方向均 不能进给2、工作台不能向 上运动3、工作台前后进 给正常但左右/、能能够正常工作 的铳床控制线 路进给4、工作台不能快 速进给及主轴制动 失灵5、变速时冲动失 灵；上

9、述故障如何 排除2CM6132 型卧 式车 床电 气控 制线 路的 设计 与安装2-1冷却泵电 动机的控制1、能够根据控制要求 选择合理的元器件（开 关）。2、能够设计自锁控制 线路。3、能够根据电动机的 型号选择合理的方式 进行连接。1、电气原理图的 绘制。2、自锁电路的结 构与原理。3、转换控制开关 的结构与原理、电 气符号。4、电动机的连接。控制要求：为了减小车床工作 过程中的温度，我 们需要用到冷却泵 电动机，要求能够 单向旋转。1、电气原理 图2、冷却泵电 动机的接线图 的安装与调试2-2主轴电动 机正反向旋 转控制1、能够根据控制要求 绘制电气原理图2、能够设计正反转控 制线路3、

10、能够根据原理图进 行安装调试控制线路4、能够对电气线路图 的一般故障进行排查1、互锁的概念2、电气互锁的实现方法3、双重互锁的概 念4、电气原理图的绘 制思路及方法控制要求：主轴电动机3KW它 拖动车床实现主运 动和进给运动，通 过操作开关，可以 实现主轴电动机的 正反向旋转运动。1、电气原理 图2、主轴电动 机的正反向旋 转控制线路图 的安装与调试2-3主轴电动 机的变速控 制1、能够根据变速机构 设计相关电气电路。2、能够合理选择元器 件。3、能够进行线路的安 装调试。1、行程开关的相 关知识2、调速的基本知 识3、电气线路图的 设计方法控制要求：主轴的变速是利用 液压机构操纵两组 拨叉来

11、实现的，变 速时，只需转动变 速手柄，液压变速 阀即转到相应的位 置，使得两组拔叉 都移到相应的位置 进行定位，完成变 速。1、电气原理图2、相关变速线 路的调试2-4主轴电动 机的停机制 动控制1、能够根据电动机的 型号选择合适的制动 力杀2、能够根据要求绘制 制动线路图。3、能够根据制动线路 图进行安装与调试1、制动的相关知 识2、电气原理图的 绘制3、电气线路图的 安装方法控制要求：主轴电动机需要采 取制动环节,能耗 制动是最常见的一 种制动方法。1、电气原理 图2、制动线路 图的安装与调 试4、进程表设计（以天为最小单元）课次周次上 课 时 间学时教学目标和主要内容单元标题能力目标能

12、力 训 练 项 目 编 号知识目标其他内容（课程主要内容）考核内容方法14主电 动机 的启 停控 制1、能够根据电动机的 功率选择合适的定子 绕组的连接方法2、能够合理安装空气 断路器3、能够进行启停线路 的安装与调试1-11、了解三 相交流异步 电动机的结 构2、掌握三 相交流异步 电动机的工 作原理3、掌握空 气断路器的 结构及工作 原理和电气 符号电气线路图 的一般绘制 方法。1.项目化教学法的引 入、组织。让同学明 确本门课程的能力目 标和知识目标。说明 本课程的教学方法、 考核方法与考核目 标。2.按4-5人/组的方式， 自由分组，推选组长 一名。说明组内分工， 每次活动由组长确定

13、本次活动的分工，每 次都要不同，以培乔 学生各方面的能力。 通过文献、书籍、网 络等途径查询资料， 完成工程师卜达的任 务，每个小组作为企 业的技术员，能够根 据控制要求完满地完 成控制线路的设计和 调试。启停控制 线路的设 计，进行 调试演 示，是否 能够实现 控制要求26工作 台运1、能够选择合理的电 气元器件1-21、掌握熔 断器、接触1、讲解控制要求2、完成工作任务单1、三相 交流异步动控2、能够完成电气兀器器的结构、中相关资讯的填写电动机的制：任 务一 三相 交流 异步 电动 机的 自锁 控制件的安装3、能够绘制自锁控制 线路4、能够对线路进行安 装调试，以满足控制要 求。工作原理、

14、 选用及电气 符号2、掌握自 锁控制线路 的绘制及自 锁的实现方 法3、理解点 动和自锁的 区别3、选择合适的元器 件4、绘制自锁控制线 路5、完成自锁控制线 路的安装与调试自锁控制 线路图2、三相 交流异步 电动机自 锁控制线 路的接线310工作 台运 动控 制：任 务二： 三相 交流 异步 电动 机的 正反 转控 制1、能够根据控制要求 选择合理的电气元器 件2、能够完成电气元器件的安装3、能够绘制正反转控 制线路4、能够对正反转控制 线路进行安装调试，以 满足控制要求。1-21、掌握继 电器的种类 及选用2、理解互 锁的概念3、掌握三 相交流异步 电动机的正 反转的原理4、了解双 重互锁

15、的概 念5、掌握接 触器互锁和 按钮互锁的 异同。1、讲解控制要求2、完成工作任务相 关资讯3、选择合适的元器件4、绘制自锁控制线路5、完成自锁控制线路 的安装与调试1、三相 交流异步 电动机的 自锁控制 线路图2、三相交 流异步电 动机自锁 控制线路 的接线44主轴 变速 冲动 控制， 任务 一：自 动往 复循 环控 制线 路的 安装 与调 试1、能够根据控制要求 选择合理的电气元器 件2、能够完成电气元器 件的安装3、能够绘制自动往复 循环控制线路4、能够对自动往复循 环控制线路进行安装 调试，以满足控制要 求。1-3掌握行程开 关的作用、 原理及电气 符号理解自动往 复循环控制 线路中互

16、锁 的用法1、讲解控制要求2、完成工作任务相关 资讯3、选择合适的元器件 4、绘制自动往复循环 控制线路5、完成自动往复循环 控制线路的安装与调 试1、三相交 流异步电 动机的自 锁控制线 路图2、三相交 流异步电 动机自锁 控制线路 的接线54主轴 变速 冲动 控制，1、能够根据控制要求 选择合理的电气元器 件1-31、理解接 触器的辅助 触点的作用2、掌握两1、讲解控制要求2、完成工作任务单相关资讯3、选择合适的元器件1、三相交 流异步电 动机的顺 序控制线任务2、能够完成电气兀器台电动机顺4、绘制顺序控制线路路图的绘一： 序 制 路 安 与试顺 控 线 的 装 调件的安装3、能够绘制正反

17、转控 制线路4、能够对正反转控制 线路进行安装调试， 满足控制要求。以序启动同时 停止线路的 实现方法3、掌握两 台电动机顺 序启动逆序 停止线路的 实现方法5、完成顺序控制线路 的安装与调试制2、两台电 动机的顺 序控制线 路的接线（1、顺序 启动同时 停止、顺 序启动逆 序停止） 扩展任 务：两台 电动机， 按卜启动 按钮后， 第一台先 启动，5s 后第二台 自动启 动，按卜 停止按钮 后，两台 电动机同 时停止。66主轴 变速 冲动 控制， 任务 三：降 压启 动控 制线 路1、能够根据控制要求 选择合理的电气元器 件2、能够完成电气元器 件的安装3、能够绘制正反转控 制线路4、能够对正

18、反转控制 线路进行安装调试， 满足控制要求。以1-31、掌握三 相交流异步 电动机的降 压启动的原 理2、理解三 相交流异步 电动机降压 启动的方法3、掌握Y- 降压启动 方法4、掌握主 轴变速控制 线路的设计1、讲解控制要求2、完成工作任务相关 资讯3、选择合适的元器件4、绘制Y-降压启动 控制线路5、完成Y-降压控制 线路的安装与调试1、三相交 流异步电 动机的顺 序控制线 路图的绘 制2、两台电 动机的顺 序控制线 路的接线3、主轴变 速控制线 路的接线76铳 电 控 电 的 装床气制路安与1、能够根据各部分线 路的设计完成铳床整 体线路图的绘制2、能够完成铳床整体 线路的安装与调试1-

19、41、了解绘 制电气原理 图的基本原 则2、掌握图 面区域的划1、绘制X62W卧式铳 床控制线路5、完成X62W卧式铳 床线路的安装与调试1、三相交 流异步电 动机的顺 序控制线 路图的绘 制常 故 分析 任, 床 气制 路安装见 障务 铳电 控 线 的分3、理解继 电器、接触 器触头位置 的索引2、两台电 动机的顺 序控制线 路的接线86铳 电控 电的 装 常 故 分析 任床 制 路常 故 诊断床气制路安与见障 务铳控线的见障1、能够根据故障现象 判断故障原因2、能够根据故障原因 改接线路，并进行故障 的逐一排除1-41、了解铳 床的结构2、了解铳 床的工作原 理3、掌握铳 床线路中常 见故

20、障并进 行分析4、掌握力用 表测量方法1、观察线路并查找故 障现象2、分析铳床故障产生 的原因3、根据铳床中故障原 因进行排除。9课 外车 冷床 却1、能够根据控制要求 选择合理的元器件（开2-11、了解电气 原理图的绘在上课学习的基础上 课外完成该任务，要1、电气原 理图的绘泵 动 的 制电 机 控关）。2、能够设计自锁控制 线路。3、能够根据电动机的 型号选择合理的方式 进行连接。制。2、掌握自锁 电路的结构 与原理。3、掌握转换 控制开关的 结构与原 理、电气符 号以及电动 机的连接。求在卜节课上课拿出成果：1、电气原理图的绘 制2、电气控制线路的 安装与调试制2、电气控 制线路的 安装

21、与调 试10课 外主 电轴 动1、能够根据控制要求 绘制电气原理图2、能够设计正反转控 制线路3、能够根据原理图进 行安装调试控制线路4、能够对电气线路图2-21、掌握互锁 的概念在上课学习的基础上 课外完成该任务，要1、电气原 理图的绘机 反 旋 控制正 向 转2、理解电气 互锁的实现 方法3、掌握双重 互锁的概念求在卜节课上课拿出 成果：3、电气原理图的绘 制电气控制线路的安装制2、电气控 制线路的 安装与调 试的一般故障进行排查4、了解电气 原理图的绘 制思路及方 法与调试10课 外主轴 电动 机的 变速 控制1、能够根据变速机构 设计相关电气电路。2、能够合理选择元器 件。3、能够进行

22、线路的安 装调试。2-31、掌握行 程开关的相 关知识2、理解调 速的基本知 识3、了解电气 线路图的设 计方法在上课学习的基础上 课外完成该任务，要 求在卜节课上课拿出 成果：4、电气原理图的绘 制电气控制线路的安装 与调试1、电气原 理图的绘 制2、电气控 制线路的 安装与调 试12课 外主轴 电动 机的 停机 制动 控制1、能够根据电动机的 型号选择合适的制动 力杀2、能够根据要求绘制 制动线路图。3、能够根据制动线路 图进行安装与调试2-41、掌握制动 的相关知识 2、理解电气 原理图的绘 制3、掌握电气 线路图的安 装方法在上课学习的基础上 课外完成该任务，要 求在卜节课上课拿出 成

23、果：1、电气原理图的绘制 /2、电气控制线路的安 装与调试1、电气原 理图的绘 制2、电气控 制线路的 安装与调 试5、第一节课梗概人为拟定项目化教学的真实场景：第一环节：教师作为企业中的技术工程师，学生模拟企业中的技术员，工程师下达任务：现有一台 X62W型万能铳床，现在需要设计它的主电动机的启停控制线路。本节课是第一节课，考虑 到学生的实际情况，老师示范绘制电气原理图，电气线路的安装调试。学生分组进行比赛模 仿老师的进行接线，体验电动机的高速旋转，用时最少的组获胜。第二环节：学生完成资讯相关问题（电动机的相关知识，空气开关，低压断路器的相关知识）体会 开关的作用。根据上个环节的控制要求，换

24、取其他的开关，实现相关功能。项目实施结果考核：对学生设计线路完成情况进行检查并进行考核。指导教师在项目实施中，要注意培养综合素质：培养学生团队协作意识、吃苦耐劳精神、 安全用电意识、严谨的工作作风，引导学生学习查阅图书、网络资料、整理资料等自主学习 知识、应用知识的能力。6、考核方案设计1）基本思路本课程操作性强，学习效果即时可测。考核由项目考核成绩按一定比例计算而得，其中每个 任务考核中都要对任务完成过程中表现、任务完成情况作评价，同时要对学生的元器件的使 用情况、安全用电知识、课堂表现、出勤等平时纪律进行考核。具体详见下表。电机与电气控制技术课程成绩评分标准指标名称指标内 容分值评分X62

25、W型卧式铳床控制线路的设 计与安装主电动机的启停控制570工作台运动控制任务一：三相交流异步电动机的自锁控制10任务二：三相交流异步电动机的正反转控制10主轴变速冲动控制任务一：三相交流异步电动机的自锁控制线路10任务二：三相交流异步电动机的顺序控制10任务三：主轴变速冲动控制10铳床电气控制电路的安装与常见故障分析任务一：铳床电气控制线路设计8任务二：铳床电气控制线路常见故障分析7CM6132型卧式车床电气控制线路的设计与安装（课外项目）冷却泵电动机的控制530主轴电动机正反向旋转控制10主轴电动机的变速控制5主轴电动机的停机制动控制10期末考试相关理论考试100上面表格是每一个任务在整门课

26、程中过程考核的分数，每一部分的分数既包括任务完成情况的打分，也包括了考勤等情况的分数。这些分数共占到学生成绩的50%,期末考试成绩占到学生总成绩的50%.7、教材1)推荐教材：电机与电气控制技术项目式教程唐惠龙牟宏钧编 机械工业出版社2)参考书目：电机与电气控制技术冉文主编西安电子科技大学出版社电机与电气控制技术姜新桥蔡建国主编人民邮电出版社3)推荐网站：1、http:/ long sign&tn=SEbaiduxueshu c1gjeupa&ie=utf-8&sc ks para=q%3D%E4%BD%8E%E5%8E%8B%E7%94%B5%E6%B0%94%E6%8E%A7%E5%88%

27、B6%E7%BA%BF%E8%B7%AF%E5%9B%BE%E5%86%8c2、http:/ long sign&tn=SE baiduxueshu c1gjeupa&ie=utf-8&sc ks para=q%3D%E7%94%B5%E5%B7%A5%E5%AE%9E%E7%94%A8%E7%BA%BF%E8%B7%AF300%E4%BE%8B(%E4%BF%AE%E8%AE%A2%E7%89%88)3、http:/ motor正转forward电流current反转reversal电压voltage直流direct current启动start-up交流alternating current制动braking铳床milling machine调速Speed governing故障breakdown电气electrical线路circuit控制control调试shakedown test安装install工作台operating platform熔断器fuse接触器contactor继电器electric relay开关switch自锁autolocking互锁interlock14